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第1章 单片机概论1

1.1 计算机中数据的表示方法1

1.1.1 带符号数的表示方法1

1.1.2 字符在计算机内的表示4

1.2 单片机的基本概念5

1.2.1 单片机的主要特点5

1.2.2 单片机的发展历史6

1.3 单片机的常见应用7

1.4 单片机系统的设计原则8

1.5 单片机系统的开发流程9

1.6 单片机系统硬件设计9

1.6.1 单片机选型9

1.6.2 单片机系统电路原理设计13

1.6.3 单片机系统电路制板13

1.7 单片机系统软件设计13

1.8 Keil C51集成环境介绍14

1.8.1 Keil μVision2 IDE的安装15

1.8.2 Keil μVision2 IDE的界面15

1.8.3 Keil μVision2 IDE的使用方法17

1.8.4 仿真环境的设置20

1.8.5 跟踪调试程序21

1.9 单片机仿真软件Proteus ISIS22

1.9.1 Proteus Professional界面简介24

1.9.2 Proteus ISIS使用实例31

1.10 本课程学习目标39

1.11 如何学习单片机39

能力训练一Keil软件的使用40

知识测试一41

第2章 MCS-51单片机结构与基本原理43

2.1 MCS-51单片机的外部特征43

2.2 MCS-51单片机的内部结构44

2.2.1 MCS-51单片机的基本组成44

2.2.2 MCS - 51系列单片机的中央处理器45

2.2.3 MCS-51系列单片机的输入／输出接口47

2.3 单片机最小系统设计51

2.4 MCS-51单片机系统的时钟与时序53

2.5 MCS-51单片机系统的复位电路55

2.6 MCS-51单片机系统的存储器56

2.6.1 程序存储器56

2.6.2 数据存储器59

能力训练二MCS-51单片机芯片认识63

知识测试二63

第3章 指令系统及汇编程序设计65

3.1 指令系统的概述65

3.2 汇编语言指令格式65

3.3 MCS-51单片机的寻址方式66

3.3.1 直接寻址方式66

3.3.2 寄存器寻址方式67

3.3.3 寄存器间接寻址67

3.3.4 立即数寻址方式68

3.3.5 基址寄存器加变址寄存器的变址寻址68

3.3.6 位寻址69

3.3.7 相对寻址69

3.4 MCS-51系列单片机指令系统69

3.4.1 数据传送类指令70

3.4.2 算术运算类指令73

3.4.3 逻辑运算类指令76

3.4.4 控制转移类指令78

3.4.5 位操作指令81

3.5 MCS-51单片机指令表83

3.6 伪指令86

3.7 汇编语言程序设计88

能力训练三 简单的LED灯控制92

知识测试三94

第4章 MCS - 51单片机的中断系统97

4.1 中断的基本概念97

4.2 MCS-51中断系统结构97

4.2.1 中断源98

4.2.2 中断请求标志寄存器98

4.3 中断控制99

4.3.1 中断允许寄存器99

4.3.2 中断优先级寄存器100

4.4 中断响应101

4.4.1 中断响应条件101

4.4.2 中断响应过程102

4.4.3 中断响应时间102

4.4.4 撤销中断请求103

4.5 外部中断源的扩展104

4.6 MCS-51中断系统的应用105

能力训练四 利用中断控制LED彩灯108

知识测试四110

第5章 MCS-51单片机的定时器／计数器112

5.1 MCS-51定时器／计数器的结构及原理112

5.1.1 定时器／计数器的结构112

5.1.2 定时器／计数器的工作原理112

5.1.3 控制寄存器TCON113

5.1.4 工作方式控制寄存器TMOD114

5.2 定时器／计数器的工作方式114

5.2.1 方式0114

5.2.2 方式1116

5.2.3 方式2116

5.2.4 方式3117

5.3 定时器／计数器T2118

5.3.1 T2的相关控制寄存器118

5.3.2 T2的工作方式119

5.4 定时器／计数器应用举例122

能力训练五 定时器／计数器的应用126

知识测试五128

第6章 MCS - 51单片机的串行接口130

6.1 串行通信概述130

6.1.1 计算机通信的两种方式130

6.1.2 串行通信的基本概念131

6.1.3 串行通信中常用的接口标准133

6.2 串行口结构及控制135

6.2.1 MCS - 51串行口的结构135

6.2.2 MCS - 51串行口的控制136

6.3 串行口工作方式137

6.3.1 方式0137

6.3.2 方式1139

6.3.3 方式2142

6.3.4 方式3143

6.3.5 多机通信方式143

6.3.6 串行口初始化编程步骤144

6.4 串行口应用举例144

6.4.1 单片机与PC的串行通信设计144

6.4.2 单片机串口的其他应用146

能力训练六 双机通信仿真149

知识测试六151

第7章 单片机系统的扩展与接口技术153

7.1 MCS - 51系列单片机I／O口扩展153

7.1.1 简单I／O接口扩展154

7.1.2 基于可编程芯片8255A的扩展155

7.2 MCS - 51单片机与键盘的接口162

7.2.1 键盘的工作原理162

7.2.2 独立式键盘与单片机的接口162

7.2.3 矩阵式键盘与单片机的接口164

7.3 MCS-51单片机与LED显示器的接口166

7.3.1 LED显示器的结构与原理166

7.3.2 LED数码管的显示方式169

7.3.3 LED显示器与单片机的接口170

7.4 A／D和D／A转换器的扩展173

7.4.1 A／D转换器的扩展173

7.4.2 D／A转换器扩展177

能力训练七8255A扩展I／O口182

知识测试七183

第8章 单片机C语言及程序设计185

8.1 单片机C语言概述185

8.2 C51的程序结构186

8.3 C51的常量188

8.4 C51的变量189

8.5 C51的指针195

8.6 C51的数组196

8.7 C51的结构198

8.6 C51的运算符及表达式202

8.7 C51的输入／输出206

8.8 C51的函数208

8.9 C51程序举例213

能力训练八LED动态显示223

知识测试八224

第9章 单片机应用系统设计实例226

9.1 基于单片机的数字温度计设计226

9.1.1 单片机数字显示温度计的原理226

9.1.2 系统硬件电路设计226

9.1.3 系统软件程序设计232

9.2 单片机红外报警器设计242

9.2.1 红外报警器工作原理242

9.2.2 报警器硬件电路设计243

9.2.3 软件设计248

参考文献253